200110. lajstromszámú szabadalom • Többrétegű pórusos szerkezet, különösen folyékony és szilárd fázisok szétválasztására
1 HU 200110 A 2 A találmány olyan többrétegű pórusos szerkezetre - szűró- ós/vagy diszpergálótestre - vonatkozik, amelynek rétegeit, vagy legalább az egyik rétegét ragasztott szilárd szemcsék alkotják. Az egyes pórusos rétegek egymással ugyancsak ragasztás útján vannak egyesítve. A találmány szerinti pórusos szűröés/vagy diszpergálószerkezet egyaránt alkalmas szilárd és folyékony fázisok szétválasztására, valamint gázok például folyadékba vagy folyadékok más folyadékokba vagy gázokba diszpergálására. A találmány szerinti szerkezet különösen előnyösen alkalmazható a szennyvíztisztítás, illetve általában a vízkezelés területén. A víztisztítás során - többek között - szűrési műveleteket hajtanak végre; biológiai szervesanyag-lebontást végeznek; esetenként pedig agresszív gázokat hajtanak ki a folyadékokból, illetve abba gázt juttatnak, továbbá a szennyvíziszapokat víztelenítik (szikkasztják). A találmány szerinti szűrőszerkezet segítségével mindezek a feladatok megoldhatók: az esetek egy részében szilárd fázist tartalmazó folyadékot bocsátunk a szűrőszerkezetre, amely a szilárd fázist kiszűri; az esetek többi részében - a diszpergálás során - finom buborékok formájában - gázt juttatunk a szerkezeten át a folyadéktömegbe. Szűrési és (iszap) víztelenítési feladatok megoldására a legkülönfélébb módszerek ismeretesek: például a homokszűrés; merev szűrőlapokkal végzett szűrés; ragasztott kavicsszűrökkel, textil-, ill. fémszitókkal végrehajtott szűrés, valamint gépi úton eszközölt szűrés (centrifugálBzűrés, vákuumszűrés, iszappréselés stb.). Az iszap víztelenítésének a szikkasztás a klasszikus módszere. Az ismert gépi szűrési és víztelenítési módszerek hatásfoka kedvező, szűréstechnológiai alkalmazhatósági területük viszonylag szűk, víztelenítési technológiákban való felhasználásukat pedig fajlagosan magas beruházási és üzemeltetési költségeik korlátozzák. Ezért a szennyvíztisztításban túlnyomórészt természetes anyagok felhasználásán alapuló szűrési technológiákat alkalmaznak, amelyek közül a legelterjedtebb a homokszűrés. A homokszűrőkben az anyag szemcsemérete a folyadék étáramlási irányában haladva növekszik. A homokszűrön áthaladó szennyvízből a szilárd fázis beépül a homokrétegbe, a folyadékfázis pedig azon áthalad. Ebből következően a szűrőréteg eltömódik, és csak úgy tehető ismét üzemképessé, ha a kiszűrt szilárd fázist ellenáramú öblítéssel eltávolítják, vagy az eltömödött rétegeket letermelik és újakkal pótolják. A 4 452 698. és a 4 381 998. számú USA szabadalmi leírásokból merev, többrétegű szórólapokból álló szűrőszerkezetek ismerhetők meg. Ezek a szemcsés anyagból ragasztással készült szűrószerkezetek egy tartórétegböl és egy szűrőrétegből állnak; maga a tartóréteg is természetesen folyadékáteresztó, azonban pórusai nagyobbak, mint a szórólapok pórusai. A szemcsék szervetlen anyagúak, például AI2O3, korund, sziliciumkarbid, bórkarbid stb. szemcséket használnak a szűrők készítéséhez. Ezek a szűrők meglehetősen költséges szerkezetek. A 4 382 863. számú USA szabadalmi leírás a fent ismertetettekhez hasonló szerkezetre vonatkozik, azonban három réteget tartalmaz, és ugyancsak költséges. A 216/83. számú közzétett magyar szabadalmi bejelentés leírása szerint homogén szerkezetű (egyrétegű) ragasztott kavicsszűrót alkalmaznak talajvíznyomást csökkentő feladatok megoldására, például pincék víztelenítésére. A 29 45 609. számú NSZK szabadalmi leírás szerint ásványi szemcsékből, például kvarcszemcsékből állítanak elő szűrőanyagot úgy, hogy azokat nem-ionos organofil, előnyösen oleofil polimer anyaggal vonják be, amelynek a molekulaláncai részben vagy egészben elemi szén-láncokból állnak. A 27 42 680. számú NSZK szabadalmi leírásból szemcsés szóróanyag előállítására irányuló olyan eljárás ismerhető meg, amelynek sorén magas antracit tartalmú kiindulási anyagot kötőanyaggal kevernek össze, a keveréssel egyidejűleg az anyagot pelletizálják és hökezelik. Kötőanyagként duroplaszt-műgyantát és szerves oldószer - például alkoholészter vagy keton - keverékét használják. A 25 35 630. számú NSZK szabadalmi leírás tárgya olyan szűrőtest, amelynek gömb alakú műanyag-szemcséi mű gyanta-ragasztóval vannak egymáshoz erősítve. A szemcséket műanyaghab-gömböcskék alkotják. Az iszapszikkasztás a szennyvízkezelés egyik legproblematikusabb fázisa. Az iszapszikkasztóknak nagy a területigénye, működése nagyban függ a klimatikus körülményektől, így az iszap víztelenítése hosszú időt vesz igénybe, és a szikkadt iszap letermelése - a drénrendszer védelmének szükségessége miatt - kézi munkát igényel. A kézzel letermelt iszap további felhasználását annak kavicstartalma gátolja. A (Bzenny)vízkezelés során gáz-folyadék rendszerek egyrészt a folyadékban levő gázok más, a folyadékba vitt gázok segítségével történő eltávolításakor, másrészt a biológiai tisztításnál gázok alkalmazása során jelentkeznek. Az előbbi alkalmazási esetre példa az agresszív CO2 kiűzése levegóbefúvatással, az utóbbira pedig a folyadékfázisban levő mikroorganizmusok életfeltételeinek a biztosítása céljából levegő vagy oxigén diszpergálása a folyadéktömegbe. Az e feladatok megoldásához alkalmazott technológiák közül leghatásosabbnak a fúvókák segítségével eszközölt mélylégbefúvás tekinthető, amelynél azonban problémát jelent, hogy az egyenletes gázbevitel nem biztosítható. Nehézséget okoz továbbá, hogy többnyire szakaszos gázbevi-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
